木质纤维素生物炼制的研究进展-生物加工过程.pdf

第 １５卷第６期 生　 物　 加　 工　 过　 程 Ｖｏｌ１５ Ｎｏ６ ２０１７年１１月 ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｏｖ． ２０１７ － ｄｏｉ：１０３９６９／ ｊｉｓｓｎ１６７２ ３６７８２０１７０６００７ 木质纤维素生物炼制的研究进展 林海龙 （国投生物科技投资有限公司，北京 １０００３４） 摘　 要：木质纤维素是一种广泛存在的可再生生物质资源，主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。 如何更有效地 综合利用木质纤维素是当前面临的世界性难题。 本文中，笔者梳理了木质纤维素生物化学法转化生产以燃料乙醇 为代表的生物基产品，特别是转化过程中关键技术环节的研究现状及难点，深入探讨了木质素的生物转化利用趋 势，并综述了合成生物学在这些领域的研究趋势和必威体育精装版成果。 本文力图描绘出木质纤维素生物炼制研究全景，为 后续研究提供潜在思路。 关键词：木质纤维素；生物炼制；燃料乙醇；木质素生物降解 － － － 中图分类号：ＴＱ９；Ｘ７１　 　 　 　 文献标识码：Ａ　 　 　 　 文章编号：１６７２ ３６７８（２０１７）０６ ００４４ １１ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｂｉｏｒｅｆｉｎｅｒｙ ｏｆ ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃ ｂｉｏｍａｓｓ ＬＩＮ Ｈａｉｌｏｎｇ （ＳＤＩＣ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ Ｃｏ． Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｉｓ ａｎ ａｂｕｎｄａｎｔ ａｎｄ ｒｅｎｅｗａｂｌｅ ｂｉｏｍａｓｓ ｔｈａｔ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ， ｈｅｍｉｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｎｄ ｌｉｇｎｉｎ．Ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃ ｂｉｏｍａｓｓ ｈａｓ ａｔｔｒａｃｔｅｄ ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｒｅｖｉｅｗｓ ｔｈｅ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｒｏｕｔｅ ｏｆ ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃ ｂｉｏｍａｓｓｒｅｆｉｎｅｒｙ ｆｏｒ ｂｉｏｐｒｏｄｕｃｔｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ （ｕｓｉｎｇ ｂｉｏ⁃ｅｔｈａｎｏｌ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ） ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ａｌｓｏ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ ｂｉｏｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｌｉｇｎｉｎ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｌｙ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｆｏｒ ａ ｂｉｏｒｅｆｉｎｅｒｙ．Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｂｉｏｌｏｇｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎ ｂｉｏｒｅｆｉｎｅｒｙ ｆｉｅｌｄ ｉｓ ａｌｓｏ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ａｉｍｉｎｇ ｔｏ ｇｉｖｅ ｉｎｓｉｇｈｔｓ ｉｎｔｏ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｂｉｏｒｅｆｉｎｅｒｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒ ｆｕｔｕｒｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃ ｂｉｏｍａｓｓ；ｆｕｅｌ ｅｔｈａｎｏｌ；ｂｉｏｒｅｆｉｎｅｒｙ；ｌｉｇｎｉｎ ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ 　 　 木质纤维素是植物细胞壁的主要成分，包含 源，以缓解能源危机、环境污染等问题，达到可持 了纤维素、半纤维素和木质素三大组分。 地球上 续发展的目标。 每年通过光合作用产生的木质纤维素类生物质高